נתיכים נשירים ממלאים תפקיד מרכזי בהגנה על מערכות הפצה חשמליות. הם רכיבים חיוניים המגנים על ציוד ומבטיחים את אמינות אספקת החשמל על ידי הפרעה בזרמים מוגזמים. חישוב דירוג הנתיכים המתאים הוא קריטי כדי להתאים לדרישות המערכת ולמנוע הפסקות חשמל מיותרות או נזק לציוד. תהליך הבחירה כולל הבנת פרמטרים חשמליים שונים, גורמים סביבתיים ותצורות מערכת, כולל שימוש מבני מוט בטון התומכים בקווים חשמליים.
יסודות נתיכים נשירים
נתיכים נשירים הם מכשירי הגנה מסוג גירוש הנפוצים ברשתות הפצה תקורה. הם נועדו 'לנשור' וליצור שבירה גלויה במעגל כאשר מתרחשת תקלה, ומספקת גם הגנה וגם אינדיקציה למצב המערכת. הבנת פעולתם דורשת תפיסה של יסודות חשמליים, כולל זרימת זרם, תנאי תקלה ומנגנוני הפרעה.
סוגי נתיכים נשירים
ישנם סוגים שונים של נתיכים נשירים, שכל אחד מהם מתאים ליישומים ספציפיים:
נתיכי גירוש: השתמש בגירוש הגזים במהלך הפרעה של קשת כדי לכבות את זרם התקלה.
נתיכים מגבילים זרם: הגבל את זרם התקלה בשיא על ידי הצגת התנגדות גבוהה בתנאי תקלה.
נתיכים משולבים: שילוב תכונות של גירוש וגם של נתיכים מגבילים זרם להגנה משופרת.
פרמטרי מפתח בחישוב דירוג נתיכים
חישוב דירוג הנתיכים המתאים כרוך במספר פרמטרים קריטיים:
מתח מערכת
המתח הנומינלי של המערכת מכתיב את דירוג המתח של הנתיך. חובה לבחור נתיך עם דירוג מתח השווה או גדול יותר ממתח המערכת כדי להבטיח בידוד נאות ודיכוי קשת.
זרם עומס רגיל
על הנתיך לשאת את זרם ההפעלה הרגיל מבלי שהמטרד. לפיכך, דירוג הזרם הרציף של הנתיך צריך להיות גבוה יותר מזרם העומס המקסימלי הצפוי, המחושב בדרך כלל באמצעות:
V
כאשר (i _ { text {עומס}} ) הוא זרם העומס המרבי, וגורם העומס מהווה נחשולי זרם פוטנציאליים וצמיחת עומס עתידית.
רמות זרם תקלות
הבנת זרם התקלות הפוטנציאלי המרבי הוא חיוני. הנתיך חייב להיות מסוגל להפריע לזרם התקלה הגבוה ביותר ללא נזק. זה דורש חישוב זרם הקצר במעגל בנקודת ההתקנה, הכולל עכבה מערכתית ויכולת המקור.
שלבים לחישוב דירוג נתיכים נשירה
השלבים הבאים מתארים את תהליך חישוב דירוג הנתיכים הנשירה המתאים:
1. איסוף נתוני מערכת
אסוף את כל מידע המערכת הרלוונטי, כולל:
2. חישוב זרם עומס מקסימלי
קבע את הזרם המרבי שהנתיך יצטרך לשאת בתנאי הפעלה רגילים. זה כולל התחשבות בהעלאות עומס עתידיות וזרמי התחלה של מנועים גדולים אם ישים.
לדוגמה, אם זרם העומס הצפוי המקסימלי הוא 150 א ', וגורם עומס של 1.25 משמש כדי להסביר עלייה פוטנציאלית, דירוג הנתיכים צריך להיות:
[I _ { text {fuse}}> 150 text {a} times 1.25 = 187.5 text {a} ]
3. קבע זרם קצר במעגל
חשב את הזרם הקצר הקצר במיקום הנתיך באמצעות נתוני עכבה של המערכת. זה מבטיח שהנתיך שנבחר יכול להפריע לזרם התקלה המרבי ללא כישלון.
לדוגמה, אם זרם התקלה המחושב הוא 10 ka, על הנתיך להיות בעל דירוג הפרעה העולה על ערך זה.
4 בחר את דירוג הנתיכים המתאים
בהתבסס על הזרמים המחושבים, בחר נתיך עם דירוג העומד או חורג מהזרם המתמשך המחושב ויכולת ההפרעה. היצרנים מספקים דירוגי נתיכים סטנדרטיים, לכן בחרו את הדירוג הסטנדרטי הגבוה ביותר.
המשך הדוגמה, אם זרם הנתיך המחושב הוא 187.5 א, נתיך 200 A סטנדרט יהיה מתאים.
גורמים המשפיעים על בחירת הנתיכים
מספר גורמים נוספים יכולים להשפיע על בחירת דירוג הנתיכים הנשירה:
טמפרטורה וגובה
תנאים סביבתיים משפיעים על ביצועי הנתיכים. טמפרטורות או מתקנים גבוהים בסביבה בגבהים גבוהים יכולים להפחית את יכולת הנשיאה הנוכחית של הנתיך. חיוני ליישם גורמי תיקון המסופקים על ידי היצרנים בתנאים אלה.
תיאום עם מכשירי מגן אחרים
על הנתיך לתאם עם מכשירי מגן במעלה הזרם והזרם כדי להבטיח שילוב סלקטיבי. עקומות מאפיינות שוטפות זמן משמשות לניתוח ולהבטיח תיאום נכון, ומונעים הפסקות מיותרות.
שיקולים מכניים
התאימות הפיזית של הנתיך בציוד, כמו ההרכבה על א מוט בטון , הוא קריטי. על מכלול הנתיכים לעמוד בלחצים סביבתיים כמו העמסת רוח וקרח.
דוגמאות מעשיות
יישום העקרונות בתרחישים בעולם האמיתי משפר את ההבנה. קחו בחשבון קו חלוקה כפרי הנתמך על ידי עמודי בטון, המספק כוח לציוד חקלאי בעומסים משתנים.
מקרה מבחן: קו חלוקה חקלאי
לשורה יש את המאפיינים הבאים:
באמצעות גורם עומס של 1.3 עקב גידול עומס פוטנציאלי וזרמי התחלה גבוהים של משאבות השקיה:
[I _ { text {fuse}}> 80 text {a} times 1.3 = 104 text {a} ]
בחר נתיך סטנדרטי 110 A. ודא כי דירוג ההפרעה של הנתיך עולה על 5 ka ומחיל גורמי תיקון טמפרטורה לפי הצורך.
שיקולים מתקדמים
עבור מערכות מורכבות, יתכן ויהיה צורך בניתוח נוסף:
קשת אנרגיה ושיעה זרם שחרור
הערכת אנרגיה שחרור בתנאי תקלה חשובה להגנה על ציוד רגיש. נתיכים המגבילים זרם יכולים להפחית את אנרגיית הקשת, למזער את הנזק.
מתנפחים יתר על המידה
הפרעה של זרמי תקלות גבוהים יכולה לייצר מתנדי יתר חולפים. הבטחת תיאום בידוד המערכת, כולל זה של עמודי בטון ומבודדים, חיוני למניעת תקלות בידוד.
מַסְקָנָה
חישוב הדירוג הנכון לנתיך נשירה הוא משימה קריטית הדורשת שיקול דעת מדוקדק של פרמטרים חשמליים, גורמים סביבתיים ותצורות מערכת. על ידי ניתוח יסודי של זרמי עומס, תנאי תקלה ותיאום עם מכשירי מגן קיימים, מהנדסים יכולים לבחור נתיך המשפר את אמינות המערכת ובטיחות. שילוב רכיבי תשתית עמידים כמו מבני מוט בטון תורמים עוד יותר לחוסן של רשתות הפצה חשמליות, מה שמבטיח אספקת חשמל עקבית ובטוחה.
